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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe für ein Fahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
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Aus der Druckschrift
DE 103 05 241 A1 ist ein sechs- oder siebengängiges Doppelkupplungsgetriebe bekannt. Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst zwei Kupplungen, die jeweils mit ihren Eingangsseiten mit der Antriebswelle und mit ihren Ausgangsseiten mit jeweils einer der beiden Getriebeeingangswellen verbunden sind. Die beiden Getriebeeingangswellen sind koaxial zueinander angeordnet. Ferner sind zwei Vorgelegewellen achsparallel zu den beiden Getriebeeingangswellen angeordnet, deren Losräder mit Festrädern der Getriebeeingangswellen kämmen. Darüber hinaus sind Koppelvorrichtungen axial verschiebbar an den Vorgelegewellen drehfest gehalten, um die jeweiligen Gangzahnräder schalten zu können. Die jeweils gewählte Übersetzung wird über die Abtriebszahnräder auf ein Differentialgetriebe übertragen. Um die gewünschten Übersetzungsstufen bei dem bekannten Doppelkupplungsgetriebe zu realisieren, sind eine Vielzahl von Radebenen erforderlichen, so dass ein nicht unerheblicher Bauraum beim Einbau benötigt wird.
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Ferner ist aus der Druckschrift
DE 38 22 330 A1 ein Stirnradwechselgetriebe bekannt. Das Stirnradwechselgetriebe umfasst eine unter Last schaltbare Doppelkupplung, deren einer Teil mit einer Antriebswelle und deren anderer Teil mit einer drehbar auf der Antriebswelle gelagerten Antriebshohlweile verbunden ist. Für bestimmte Übersetzungen kann die Antriebswelle mit der Antriebshohlwelle über ein Schaltelement gekoppelt werden.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2004 001 961 A1 ist ein Lastschaltgetriebe mit zwei Kupplungen bekannt, die jeweils einem Teilgetriebe zugeordnet sind. Die Getriebeeingangswellen der beiden Teilgetriebe sind koaxial zueinander angeordnet und stehen über Festräder mit Losrädern der zugeordneten Vorgelegewellen in Eingriff. Die jeweiligen Losräder der Vorgelegewellen können mittels zugeordneten Schaltelementen drehfest mit der jeweiligen Vorgelegewelle verbunden werden. Aus dieser Druckschrift ist unter anderem ein Siebenganggetriebe bekannt, bei dem ein weiteres Schaltelement zum Koppeln der beiden Getriebeeingangswellen zum Realisieren einer weiteren Übersetzungsstufe vorgesehen ist. Das Siebenganggetriebe erfordert in dieser Ausgestaltung zumindest sechs Radebenen in den beiden Teilgetrieben, um die Übersetzungsstufen realisieren zu können. Dies führt zu einer unerwünschten Verlängerung der Baulänge in axialer Richtung, so dass die Einbaumöglichkeit in ein Fahrzeug erheblich eingeschränkt wird.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2005 028 532 A1 ist ein weiteres gattungsgemäßes Doppelkupplungsgetriebe bekannt, welches zudem zwei Doppel-Radebenen aufweist. Aufgrund der Vielzahl von erforderlichen Bauteilen ergibt sich ein erhöhter Bauraumbedarf.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Doppelkupplungsgetriebe der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, bei dem lastschaltbare Übersetzungsstufen möglichst kostengünstig und mit möglichst wenigen Bauteilen bei einem geringen Bauraumbedarf realisiert werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Doppelkupplungsgetriebe mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich insbesondere aus den Unteransprüchen und den Zeichnungen.
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Demnach wird ein bauraumoptimiertes Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Kupplungen vorgeschlagen, deren Eingangsseiten mit einer Antriebswelle und deren Ausgangsseiten mit jeweils einer von zwei z. B. koaxial zueinander angeordneten Getriebeeingangswellen verbunden sind. Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst zumindest zwei Vorgelegewellen, auf denen als Losräder ausgebildete Gangzahnräder drehbar gelagert sind, und auf den beiden Getriebeeingangswellen drehfest angeordnete und als Festräder ausgebildete Gangzahnräder, die wenigstens zum Teil mit den Losrädern in Eingriff stehen. Darüber hinaus sind mehrere Koppelvorrichtungen oder dergleichen zur drehfesten Verbindung von einem Losrad mit einer Vorgelegewelle vorgesehen. Das erfindungsgemäße Doppelkupplungsgetriebe weist jeweils ein an den beiden Vorgelegewellen vorgesehenes Abtriebszahnrad beziehungsweise Konstantenritzel, welches jeweils mit einer Verzahnung einer Antriebswelle gekoppelt ist, um die jeweilige Vorgelegewelle mit dem Abtrieb zu verbinden, und zumindest ein aktivierbares bzw. schließbares Schaltelement oder dergleichen als so genanntes Windungsgang-Schaltelement zur drehfesten Verbindung zweier Gangzahnräder auf, wobei mehrere lastschaltbare Vorwärtsgänge und zumindest ein Rückwärtsgang schaltbar sind.
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Erfindungsgemäß kann das Doppelkupplungsgetriebe vorzugsweise nur vier Radebenen umfassen, wobei mindestens eines der beiden Abtriebszahnräder schaltbar mit der zugehörigen Vorgelegewelle verbunden ist. Bei dem Doppelkupplungsgetriebe sind beispielsweise zwei Doppel-Radebenen vorgesehen und in jeder Doppel-Radebene jeweils ein Losrad der ersten und zweiten Vorgelegewellen einem Festrad einer der Getriebeeingangswellen zugeordnet ist, wobei in jeder Doppel-Radebene zumindest ein Losrad für mindestens zwei Gänge benutzbar ist, und wobei beispielsweise zwei Einfach-Radebenen vorgesehen sind, bei denen ein Losrad der Vorgelegewellen einem Festrad einer der Getriebeeingangswellen zugeordnet ist, so dass zumindest ein Windungsgang über zumindest ein Schaltelement an der ersten Vorgelegewelle und zumindest ein Windungsgang bei zumindest einer dem Abtriebszahnrad an der zweiten Vorgelegewelle zugeordneten und geöffneten Koppelvorrichtung schaltbar sind. Im geöffneten Zustand der Koppelvorrichtung kann das jeweilige Abtriebszahnrad von der zugeordneten Vorgelegewelle gelöst werden, wobei im nicht geschalteten beziehungsweise nicht betätigten Zustand die dem Abtriebszahnrad zugeordnete Koppelvorrichtung geschlossen ist, so dass das jeweilige Abtriebszahnrad drehfest mit der zugeordneten Vorgelegewelle verbunden ist. Aufgrund der möglichen Mehrfachnutzungen von Losrädern können bei dem vorgeschlagenen Doppelkupplungsgetriebe mit möglichst wenigen Radebenen eine maximale Anzahl von Übersetzungen realisiert werden, wobei vorzugsweise sämtliche Vorwärtsgänge und Rückwärtsgänge bei sequentieller Ausführung lastschaltbar sind.
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Durch die Verwendung von zwei Einfach-Radebenen anstelle einer Doppel-Radebene, d. h. ein Festrad wird durch zwei Festräder ersetzt, kann bei dem erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe eine harmonische progressive Gangstufung insbesondere bei dem vierten, fünften, sechsten und siebten Gang erreicht werden. Ferner werden maximal vier Schaltelemente für pro Vorgelegewelle verwendet, welche durch Schaltelemente und/oder Koppelvorrichtungen realisiert werden können, um mit gegebenenfalls maximal zwei Betätigungseinrichtungen an jeder Vorgelegewelle auszukommen. Darüber hinaus kann bei dem erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe der letzte oder vorletzte Gangsprung höher ausgestaltet werden, als der jeweils der vorliegende, um bei einer vom Fahrer angeforderten Rückschaltung besonders viel Abtriebsmoment und Abtriebsleistung zur Verfügung zu stellen. Ferner kann der höchste lastschaltbare Gang als Windungsgang ausgelegt werden.
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Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Doppelkupplungsgetriebe kann vorzugsweise als 7-Ganggetriebe ausgeführt werden. Aufgrund der kurzen Bauweise gegenüber bekannten Getriebeanordnungen ist das erfindungsgemäße Doppelkupplungsgetriebe besonders für eine Frontquer-Bauweise bei einem Fahrzeug geeignet. Es sind jedoch auch andere Einbauweisen je nach Art und Bauraumsituation des jeweils in Betracht kommenden Fahrzeuges möglich.
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Im Rahmen einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass über das Schaltelement an der ersten Vorgelegewelle ein Losrad des zweiten Teilgetriebes mit einem Losrad des ersten Teilgetriebes verbindbar ist, so dass über das aktivierte beziehungsweise geschlossene Schaltelement zumindest ein erster Vorwärtsgang und/oder ein Rückwärtsgang als Windungsgang schaltbar ist, und dass bei geöffneter Koppelvorrichtung an der zweiten Vorgelegewelle das Abtriebszahnrad von der zweiten Vorgelegewelle entkoppelt ist, so dass zumindest ein siebenter Vorwärtsgang schaltbar ist. Dabei kann sowohl der erste Vorwärtsgang als auch der siebente Vorwärtsgang u. a. über die Zahnradstufen des zweiten und vierten Vorwärtsganges realisiert werden, wobei nur drei Schaltstellen beziehungsweise Koppelvorrichtungen an den Vorgelegewellen erforderlich sind. Es ist möglich, dass bei der vorgenannten Ausgestaltung zusätzlich bei geöffneter Koppelvorrichtung ein Kriechgang als Windungsgang geschaltet werden kann.
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Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der erste Vorwärtsgang als Windungsgang auch bei geöffneter Koppelvorrichtung geschaltet werden kann. Es sind auch noch andere Anwendungsmöglichkeiten zum Realisieren weiterer Windungsgänge möglich.
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Mit dem erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe können über die zumindest eine geöffnete Koppelvorrichtung und über das zumindest eine geschlossene Schaltelement Windungsgänge realisiert werden, bei denen Gangzahnräder beider Teilgetriebe miteinander gekoppelt werden, um dadurch einen Kraftfluss durch beide Teilgetriebe zu realisieren. Die jeweils verwendete Koppelvorrichtung trennt das jeweilige Abtriebszahnrad von der zugeordneten Vorgelegewelle, wenn die verwendete Koppelvorrichtung geöffnet ist. Aufgrund des zumindest einen schaltbaren Abtriebszahnrades an einer der Vorgelegewelle können zum einen mehr Windungsgänge als nur bei der Verwendung eines Schaltelementes realisiert werden und zum anderen können die Gangabstufungen besser angepasst werden. Das verwendete Schaltelement dient dabei zum Koppeln zweier Losräder und bringt dadurch die Getriebeeingangswellen in Abhängigkeit zueinander.
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Unabhängig von der jeweiligen Ausgestaltung des Doppelkupplungsgetriebes kann die Anordnung des Schaltelements zum Koppeln zweier bestimmter Losräder variiert werden, so dass das Schaltelement nicht zwingend zwischen den zu koppelnden Losrädern angeordnet sein muss. Es sind demnach auch andere Anordnungspositionen des Schaltelements denkbar, um beispielsweise die Anbindung an eine Aktuatorik zu optimieren.
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Bei dem Doppelkupplungsgetriebe kann gemäß einer möglichen Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die erste Radebene als Doppel-Radebene ein Festrad an der zweiten Getriebeeingangswelle des zweiten Teilgetriebes und die zweite Radebene als Doppel-Radebene sowie die dritte und vierte Radebene als Einfach-Radebenen drei Festräder an der ersten Getriebeeingangswelle des ersten Teilgetriebes umfassen. Es ist jedoch gemäß einer anderen Ausgestaltung möglich, dass die erste Radebene als Doppel-Radebene ein Festrad an der zweiten Getriebeeingangswelle des zweiten Teilgetriebes und die zweite sowie dritte Radebene als Einfach-Radebenen und die vierte Radebene als Doppel-Radebene drei Festräder an der ersten Getriebeeingangswelle des ersten Teilgetriebes umfassen. Dabei kann unabhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante jedes der vier Festräder der Getriebeeingangswellen für zumindest zwei Gänge benutzt werden. Vorzugsweise können maximal vier Schaltstellen an jeder Vorgelegewelle verwendet werden, um somit mit nur maximal zwei Betätigungseinrichtungen zum Betätigen der Schaltstellen auszukommen. Es sind jedoch auch andere Ausgestaltungen denkbar. Beispielsweise kann bei der Anordnung der verschiedenen Zahnradstufen vorgesehen sein, dass die Zahnradstufen für den dritten und fünften lastschaltbaren Vorwärtsgang in einer Radebene liegen. Zudem kann zum Beispiel die Zahnradstufe des zweiten lastschaltbaren Vorwärtsganges und zumindest eines Rückwärtsganges ebenfalls in einer Radebene angeordnet sein. In vorteilhafter Weise werden für die Vorwärtsgangübersetzungen nur drei Losräder auf einer Vorgelegewelle, welche mit Festrädern der Getriebeeingangswellen kämmen, und nur zwei Losräder auf der anderen Vorgelegewelle benötigt, welche ebenfalls mit Festrädern der Getriebeeingangswellen kämmen.
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Zur Realisierung von Rückwärtsgängen bei dem erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe kann ein Zwischenrad verwendet werden, welches z. B. auf einer Zwischenwelle angeordnet ist. Es ist auch möglich, dass eines der Losräder einer Vorgelegewelle als Zwischenrad für zumindest einen Rückwärtsgang dient. Für die Rückwärtsgangübersetzung ist dann keine zusätzliche Zwischenwelle notwendig, da eines der Losräder sowohl mit einem Festrad als auch mit einem weiteren schaltbaren Losrad der anderen Vorgelegewelle kämmt. Somit ist das für den Rückwärtsgang erforderliche Zwischenrad als schaltbares Losrad auf einer Vorgelegewelle angeordnet und dient außerdem zur Realisierung mindestens eines weiteren Vorwärtsganges. Das Zwischenrad kann immer auch als Stufenrad ausgeführt werden, unabhängig davon, ob dieses auf der Vorgelegewelle oder auf einer zusätzlichen Zwischenwelle angeordnet ist.
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Um die gewünschten Übersetzungsstufen zu erhalten, kann bei dem erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe vorgesehen sein, dass an jeder Vorgelegewelle zumindest eine doppelseitig wirkende Koppelvorrichtung oder dergleichen als Schaltstellen angeordnet ist. Die vorgesehenen Koppelvorrichtungen können im aktivierten Zustand je nach Betätigungsrichtung jeweils ein zugeordnetes Losrad drehfest mit der Vorgelegewelle verbinden. Zudem kann an zumindest einer der Vorgelegewellen auch eine einseitig wirkende Koppelvorrichtung oder dergleichen als Schaltstelle angeordnet sein. Als Koppelvorrichtungen können z. B. hydraulisch, elektrisch, pneumatisch, mechanisch betätigte Kupplungen oder auch formschlüssige Klauenkupplungen sowie jede Art von Synchronisierungen eingesetzt werden, welche zur drehfesten Verbindung von einem Losrad mit einer Vorgelegewelle dienen. Es ist möglich, dass eine doppelseitig wirkende Koppelvorrichtung durch zwei einseitig wirkende Koppelvorrichtungen und umgekehrt ersetzt werden.
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Es ist denkbar, dass die angegebenen Anordnungsmöglichkeiten der Gangzahnräder variiert und auch die Anzahl der Gangzahnräder sowie die Anzahl der Koppelvorrichtungen verändert werden, um noch weitere last- bzw. nicht lastschaltbare Gänge und Bauraum- sowie Bauteileinsparungen bei dem vorgeschlagenen Doppelkupplungsgetriebe zu realisieren. Insbesondere können Festräder von Doppel-Radebenen in zwei Festräder für zwei Einfach-Radebenen aufgeteilt werden. Dadurch können Stufensprünge verbessert werden. Außerdem ist es möglich, die Vorgelegewellen zu tauschen. Die Teilgetriebe können auch getauscht werden, d. h., spiegeln um eine vertikale Achse. Dabei werden Hohl- und Vollwelle getauscht. Hierdurch ist es z. B. möglich, das kleinste Zahnrad auf der Vollwelle anzuordnen, um die Nutzung des vorhandenen Bauraumes weiter zu optimieren. Außerdem können benachbarte Radebenen getauscht werden, beispielsweise um eine Wellendurchbiegung zu optimieren und/oder eine Schaltaktuatorik optimal anzubinden. Zudem kann die jeweilige Anordnungsposition der Koppelvorrichtungen an der Radebene variiert werden. Ferner kann auch die Wirkungsrichtung der Koppelvorrichtungen verändert werden.
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Die hier verwendeten Gangnummerierungen wurden frei definiert. Es ist auch möglich, einen Crawler hinzuzufügen, um bei einem Fahrzeug z. B. die Geländeeigenschaften oder das Beschleunigungsverhalten zu verbessern. Außerdem kann beispielsweise ein erster Gang weggelassen werden, z. B. um die Gesamtheit der Stufensprünge besser optimieren zu können. Die Gangnummerierung variiert bei diesen Maßnahmen sinngemäß.
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Unabhängig von den jeweiligen Ausführungsvarianten des Doppelkupplungsgetriebes können die Antriebswelle und die Abtriebswelle vorzugsweise nicht koaxial zueinander angeordnet werden, welches eine besonders bauraumsparende Anordnung realisiert. Beispielsweise können die somit räumlich hintereinander angeordneten Wellen auch geringfügig zueinander versetzt sein. Bei dieser Anordnung ist ein direkter Gang mit Übersetzung eins über Zahneingriffe realisierbar und kann in vorteilhafter Weise relativ frei auf den vierten, fünften oder sechsten Gang gelegt werden. Es sind auch andere Anordnungsmöglichkeiten der Antriebswelle und der Abtriebswelle denkbar.
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Vorzugsweise wird das vorgeschlagene Doppelkupplungsgetriebe mit integrierter Abtriebsstufe ausgerüstet. Die Abtriebsstufe kann als Abtriebsrad ein Festrad an der Abtriebswelle umfassen, welches sowohl mit einem ersten Abtriebszahnrad der ersten Vorgelegewelle als auch mit einem zweiten Abtriebszahnrad der zweiten Vorgelegewelle in Eingriff steht. Je nach Ausführungsvariante ist zumindest eines der Abtriebszahnräder als über eine Koppelvorrichtung schaltbares Zahnrad ausgebildet.
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In vorteilhafter Weise können die unteren Vorwärtsgänge und die Rückwärtsgänge über eine Anfahr- bzw. Schaltkupplung betätigt werden, um somit höhere Belastungen auf diese Kupplung zu konzentrieren und damit die zweite Kupplung bauraum- und kostengünstiger ausführen zu können. Insbesondere können die Radebenen bei dem vorgeschlagenen Doppelkupplungsgetriebe so angeordnet werden, dass sowohl über die innere Getriebeeingangswelle oder auch die äußere Getriebeeingangswelle und somit über die jeweils besser geeignete Kupplung angefahren werden kann, welches auch bei einer konzentrisch angeordneten, radial ineinander geschachtelten Bauweise der Doppelkupplung ermöglicht wird. Dazu können die Radebenen entsprechend spiegelsymmetrisch angeordnet bzw. getauscht werden. Es ist auch möglich, dass die Vorgelegewellen vertauscht beziehungsweise gespiegelt angeordnet werden.
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Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante können bei dem Doppelkupplungsgetriebe beispielsweise die vorgesehenen Radebenen vertauscht werden. Es ist auch möglich, dass anstelle einer Doppel-Radebene zwei Einfach-Radebenen und/oder umgekehrt verwendet werden. Ferner können die beiden Teilgetriebe gespiegelt werden.
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Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes;
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2 ein Schaltschema der ersten Ausführungsvariante gemäß 1;
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3 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes;
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4 ein Schaltschema der zweiten Ausführungsvariante gemäß 3;
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5 eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes;
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6 ein Schaltschema der dritten Ausführungsvariante gemäß 5;
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7 eine schematische Ansicht einer vierten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes;
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8 ein Schaltschema der vierten Ausführungsvariante gemäß 7;
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9 eine schematische Ansicht einer fünften Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes; und
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10 ein Schaltschema der fünften Ausführungsvariante gemäß 9.
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In den 1, 3, 5, 7 und 9 ist jeweils eine mögliche Ausführungsvariante eines Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes gezeigt. Die jeweiligen Schaltschemen zu den Ausführungsvarianten sind in den 2, 4, 6, 8 und 10 tabellarisch dargestellt.
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Das Siebengang-Doppelkupplungsgetriebe umfasst unabhängig von den jeweiligen Ausführungsvarianten zwei Kupplungen K1, K2, deren Eingangsseiten mit einer Antriebswelle w_an und deren Ausgangsseiten mit jeweils einer von zwei koaxial zueinander angeordneten Getriebeeingangswellen w_k1, w_k2 verbunden sind. Zudem kann an der Antriebswelle w_an ein Torsionsschwingungsdämpfer 14 angeordnet sein. Ferner sind zwei Vorgelegewellen w_v1, w_v2 vorgesehen, auf denen als Losräder 5, 6, 7, 8, 9, 10 ausgebildete Gangzahnräder drehbar gelagert sind. An den beiden Getriebeeingangswellen w_k1, w_k2 sind drehfest angeordnete und als Festräder 1, 2, 3 4 ausgebildete Gangzahnräder, die wenigstens zum Teil mit den Losrädern 5, 6, 7, 8, 9, 10 in Eingriff stehen.
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Um die Losräder 5, 6, 7, 8, 9, 10 mit der jeweiligen Vorgelegewelle w_v1, w_v2 verbinden zu können, sind mehrere aktivierbare Koppelvorrichtungen A, B, C, D, E, F an den Vorgelegewellen w_v1, w_v2 vorgesehen. Des Weiteren sind an den beiden Vorgelegewellen w_v1, w_v2 als Konstantenritzel Abtriebszahnräder 12, 13 angeordnet, welche jeweils mit einer Verzahnung einer Abtriebswelle w_ab gekoppelt sind, wobei zumindest das Abtriebszahnrad 13 schaltbar der zweiten Vorgelegewelle w_v2 zugeordnet.
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Erfindungsgemäß sind somit bei dem Doppelkupplungsgetriebe lediglich vier Radebenen vorgesehen, wobei bei jeder Ausführungsvariante zwei Doppel-Radebenen 5-8, 6-9; 5-8, 7-10 vorgesehen sind, und wobei zwei Einfach-Radebenen 6-2, 3-9; 7-3, 4-10 vorgesehen sind, so dass zumindest ein Windungsgang über zumindest ein Schaltelement I an der ersten Vorgelegewelle w_v1 und zumindest ein Windungsgang bei zumindest einer dem Abtriebszahnrad 13 der zweiten Vorgelegewelle w_v2 zugeordneten und geöffneten Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar sind.
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Demnach ist bei dem Doppelkupplungsgetriebe neben den Koppelvorrichtungen A, B, C, D, E, F, die eine drehfeste Verbindung zwischen einem Gangzahnrad und der zugeordneten Vorgelegewelle w_v1, w_v2 realisieren, zumindest eine dem Abtriebszahnrad 13 zugeordnete Koppelvorrichtung S_ab2 an der zweiten Vorgelegewellen w_v2 vorgesehen, welche zum Schalten zumindest eines Windungsganges jeweils geöffnet wird, um das Abtriebszahnrad 13 von der zweiten Vorgelegewelle w_v2 zu lösen. Ferner ist zumindest das Schaltelement I an der ersten Vorgelegewelle w_v1 vorgesehen, um zumindest einen Windungsgang über das aktivierte beziehungsweise geschlossene Schaltelement I zu schalten, in dem das Schaltelement I das Losrad 5 mit dem Losrad 6 der ersten Vorgelegewelle w_v1 drehfest verbindet.
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Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante des Doppelkupplungsgetriebes wird über das Schaltelement I an der ersten Vorgelegewelle w_v1 das Losrad 5 des zweiten Teilgetriebes mit dem Losrad 6 des ersten Teilgetriebes verbunden, so dass über das aktivierte beziehungsweise geschlossene Schaltelement I zumindest ein erster Vorwärtsgang G1 und/oder ein Rückwärtsgang R1, R2 als Windungsgang geschaltet werden kann, wobei bei geöffneter Koppelvorrichtung S_ab2 an der zweiten Vorgelegewelle w_v2 das Abtriebszahnrad 13 von der zweiten Vorgelegewelle w_v2 entkoppelt wird, so dass zumindest ein siebenter Vorwärtsgang G7 geschaltet werden kann.
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Bei der ersten und zweiten Ausführungsvariante ist zudem möglich, dass bei geöffneter Koppelvorrichtung S_ab2 ein Kriechgang C1 auch als Windungsgang schaltbar ist. Bezüglich der vierten Ausführungsvariante kann bei geöffneter Koppelvorrichtung S_ab2 zusätzlich ein erster Vorwärtsgang G1 als Windungsgang geschaltet werden.
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Somit ist unabhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante des Doppelkupplungsgetriebes der erste und der höchste Vorwärtsgang ein Windungsgang.
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Bei der ersten Ausführungsvariante gemäß 1 steht bei der ersten Radebene als Doppel-Radebene 5-8 das Festrad 1 der zweiten Getriebeeingangswelle w_K2 sowohl mit dem Losrad 5 der ersten Vorgelegewelle w_v1 als auch mit dem Losrad 8 der zweiten Vorgelegewelle w_v2 in Eingriff. Bei der zweiten Radebene als Einfach-Radebene 6-2 kämmt das Festrad 2 der ersten Getriebeeingangswelle w_k1 nur mit dem Losrad 6 der ersten Vorgelegewelle w_v1. Bei der dritten Radebene als Einfach-Radebene 3-9 steht das Festrad 3 der ersten Getriebeeingangswelle w_k1 mit dem Losrad 9 der zweiten Vorgelegewelle w_v2 in Eingriff. Schließlich kämmt bei der vierten Radebene als Doppel-Radebene 7-10 das Festrad 4 der ersten Getriebeeingangswelle w_k1 sowohl mit dem Losrad 10 der zweiten Vorgelegewelle w_v2 als auch mit einem Zwischenrad ZR, wobei das Zwischenrad ZR die Drehzahlumkehr zum Realisieren der Rückwärtsgange R1, R2, R3 ermöglicht. Das Zwischenrad ZR ist drehbar an einer Zwischenwelle w_zw angeordnet, wobei die Zwischenwelle w_zw beispielhaft parallel zu den Vorgelegewellen w_v1, w_v2 angeordnet ist. Das Zwischenrad ZR kämmt zudem mit dem Losrad 7 der ersten Vorgelegewelle w_v1. Die fünfte Ausführungsvariante gemäß 9 unterscheidet sich lediglich dadurch, dass die Anordnung des Zwischenrades ZR zur Drehzahlumkehr an der dritten Radebene als Einfach Radebene 3-9 zwischen dem Festrad 3 und dem Losrad 9 realisiert wird.
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Bei der zweiten und dritten Ausführungsvariante gemäß 3 und 5 kämmt bei der ersten Radebene als Doppel-Radebene 5-8 das Festrad 1 der zweiten Getriebeeingangswelle w_k2 sowohl mit dem Losrad 5 der ersten Vorgelegewelle w_v1 als auch mit dem Losrad 8 der zweiten Vorgelegewelle w_v2. Bei der zweiten Radebene als Doppel-Radebene 6-9 steht das Festrad 2 der ersten Getriebeeingangswelle w_k1 sowohl mit dem Losrad 6 der ersten Vorgelegewelle w_v1 als auch mit dem Losrad 9 der zweiten Vorgelegewelle w_v2 in Eingriff. Bei der dritten Radebene als Einfach-Radebene 7-3 steht das Festrad 3 der ersten Getriebeeingangswelle w_K1 mit einem Zwischenrad ZR in Eingriff, wobei das Zwischenrad ZR die Drehzahlumkehr zum Realisieren eines Rückwärtsganges R1, R2 ermöglicht. Das Zwischenrad ZR ist drehbar an einer Zwischenwelle w_zw angeordnet, wobei die Zwischenwelle w_zw beispielhaft parallel zu den Vorgelegewellen w_v1, w_v2 angeordnet ist. Das Zwischenrad ZR kämmt zudem mit dem Losrad 7 der ersten Vorgelegewelle w_v1. Schließlich steht bei der vierten Radebene als Einfach-Radebene 4-10 das Festrad 4 der ersten Getriebeeingangswelle w_K1 mit dem Losrad 10 der zweiten Vorgelegewelle w_v2 in Eingriff. Die vierte Ausführungsvariante gemäß 7 unterscheidet sich lediglich dadurch, dass das Zwischenrad zum Realisieren der Drehzahlumkehr an der zweiten Radebene als Doppel-Radebene 6-9 zwischen dem Festrad 2 und dem Losrad 6 ausgebildet ist.
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Bei der ersten und fünften Ausführungsvariante gemäß 1 und 9 sind an jeder Vorgelegewelle w_v1, w_v2 beispielhaft eine doppelseitig wirkende Koppelvorrichtung B, C; E, F angeordnet, wobei an der ersten Vorgelegewelle w_v1 die doppelseitig wirkende Koppelvorrichtung B, C zwischen der zweiten Radebene als Einfach-Radebene 6-2 und der vierten Radebene als Doppel-Radebene 7-10 angeordnet ist und an der zweiten Vorgelegewelle w_v2 die doppelseitig wirkende Koppelvorrichtung E, F zwischen der dritten Radebene als Einfach-Radebene 3-9 und der vierten Radebene als Doppel-Radebene 7-10 angeordnet ist.
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Bei der zweiten und dritten Ausführungsvariante gemäß 3 und 5 sind ebenfalls an jeder Vorgelegewelle w_v1, w_v2 beispielhaft eine doppelseitig wirkende Koppelvorrichtung B, C; E, F angeordnet, wobei die doppelseitig wirkende Koppelvorrichtung B, C an der ersten Vorgelegewelle w_v1 zwischen der zweiten Radebene als Doppel-Radebene 6-9 und der dritten Radebene als Einfach-Radebene 7-3 angeordnet und die doppelseitig wirkende Koppelvorrichtung E, F an der zweiten Vorgelegewelle w_v2 zwischen der zweiten Radebene als Doppel-Radebene 6-9 und der vierten Radebene als Einfach-Radebene 4-10 angeordnet. Die vierte Ausführungsvariante gemäß 7 unterscheidet sich lediglich dadurch, dass an der ersten Vorgelegewelle w_v1 anstelle der doppelseitig wirkenden Koppelvorrichtung B, C eine einseitig wirkende Koppelvorrichtung C vorgesehen ist, in die dem Losrad 7 der ersten Vorgelegewelle w_v1 zugeordnet ist.
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Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante können für jede doppelseitig wirkende Koppelvorrichtung B, C; E, F auch zwei einfach wirkende Koppelvorrichtungen vorgesehen sein. Durch die Koppelvorrichtung B kann das Losrad 6 mit der ersten Vorgelegewelle w_v1 und durch die Koppelvorrichtung C kann das Losrad 7 mit der ersten Vorgelegewelle w_v1 verbunden werden. Mit der Koppelvorrichtung E kann das Losrad 9 mit der zweiten Vorgelegewelle w_v2 und mit der Koppelvorrichtung F kann das Losrad 10 mit der zweiten Vorgelegewelle w_v2 verbunden werden.
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Darüber hinaus ist bei jeder Ausführungsvariante vorgesehen, dass z. B. eine einseitig wirkende Koppelvorrichtung A der ersten Radebene als Doppel-Radebene 5-8 zugeordnet ist, um das Losrad 5 mit der ersten Vorgelegewelle w_v1 verbinden zu können. Zudem ist eine einseitig wirkende Koppelvorrichtung D der ersten Radebene als Doppel-Radebene 5-8 zugeordnet, um das Losrad 8 mit der zweiten Vorgelegewelle w_v2 zu verbinden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebe ist eine integrierte Abtriebsstufe mit dem Abtriebszahnrad 12 und mit dem Abtriebszahnrad 13 vorgesehen, wobei das Abtriebszahnrad 12 und das Abtriebszahnrad 13 jeweils mit einem Festrad 11 der Abtriebswelle w_ab kämmen. Bei sämtlichen Ausführungsvarianten ist das Abtriebszahnrad 13 über die Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar mit der zweiten Vorgelegewelle w_v2 gekoppelt, wobei das Abtriebszahnrad 12 dagegen drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle w_v2 verbunden sein kann.
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Aus den in 2 und 4 dargestellten Tabellen sind beispielhaft Schaltschemen für die erste und zweite Ausführungsvariante des Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes gemäß 1 und 3 gezeigt.
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Aus den Schaltschemen ergibt sich, dass der erste Vorwärtsgang G1 über die zweite Kupplung K2, über die aktivierte Koppelvorrichtung F und bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 sowie über das aktivierte beziehungsweise geschlossene Schaltelement I als Windungsgang schaltbar ist, dass der zweite Vorwärtsgang G2 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung F sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, dass der dritte Vorwärtsgang G3 über die zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung A sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, dass der vierte Vorwärtsgang G4 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung B sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, dass der fünfte Vorwärtsgang G5 über die zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung D sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, dass der sechste Vorwärtsgang G6 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung E sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, dass der siebente Vorwärtsgang G7 über die zweite Kupplung K2, über die aktivierte Koppelvorrichtung B, über die aktivierte Koppelvorrichtung D und über die aktivierte Koppelvorrichtung F sowie bei geöffneter Koppelvorrichtung S_ab2 als Windungsgang schaltbar ist. Ferner sind ein Rückwärtsgang R1 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung C sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar, und ein zweiter Rückwärtsgang R2 über die zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung C sowie über das aktivierte beziehungsweise geschlossene Schaltelement I als Windungsgang schaltbar, und ein Kriechgang C1 über die erste Kupplung K1, über die aktivierte Koppelvorrichtung A, über die aktivierte Koppelvorrichtung D und über die aktivierte Koppelvorrichtung F sowie bei geöffneter Koppelvorrichtung S_ab2 als Windungsgang schaltbar.
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Wenn bei der ersten und der zweiten Ausführungsvariante zusätzlich ein Schaltelement K beispielsweise an der zweiten Vorgelegewelle w_v2 angeordnet ist, kann ein weiterer Rückwärtsgang R3 über die zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung C als Windungsgang geschaltet werden, wenn das zusätzliche Schaltelement K und die Koppelvorrichtung S_ab2 geschlossen sind.
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Aus den Schaltschemen gemäß 2 und 4 ergibt sich im Einzelnen, dass beim ersten Vorwärtsgang G1 ausgehend von der zweiten Kupplung K2 die Zahnradstufen i_3, i_4 und i_2 verwendet werden, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilegetriebe durch das geschlossene Schaltelement I realisiert wird. Beim zweiten Vorwärtsgang G2 wird lediglich die Zahnradstufe i_2, beim dritten Vorwärtsgang G3 die Zahnradstufe i_3, beim vierten Vorwärtsgang G4 die Zahnradstufe i_4, beim fünften Vorwärtsgang G5 die Zahnradstufe i_5 und beim sechsten Vorwärtsgang G6 die Zahnradstufe i_6 verwendet. Im siebenten Vorwärtsgang G7 werden die Zahnradstufen i_5, i_2 und i_4 eingesetzt, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilgetriebe durch die geöffnete Koppelvorrichtung S_ab2 realisiert wird. Beim Rückwärtsgang R1 wird lediglich die Zahnradstufe i_R an der vierten Radebene als Doppel-Radebene 7-10 beziehungsweise an der dritten Radebene als einfach-Radebene 7-3 benutzt, wobei der weitere mögliche Rückwärtsgang R2 als Windungsgang ausgehend von der zweiten Kupplung K2 die Zahnradstufen i_3, i_4 und i_R verwendet, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilgetriebe durch das geschlossene Schaltelement I und die geschlossene Koppelvorrichtung S_ab2 realisiert wird, die dem Abtriebszahnrad 13 an der zweiten Vorgelegewelle w_v2 zugeordnet ist. Zudem werden bei einem weiteren Rückwärtsgang R3 als Windungsgang die Zahnradstufen i_5, i_6 und i_R verwendet, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilgetriebe durch das geschlossene Schaltelement K und die geschlossene Koppelvorrichtung. S_ab2 realisiert wird. Schließlich werden beim Kriechgang C1 ausgehend von der ersten Kupplung K1 die Zahnradstufen i_2, i_5 und i_3 verwendet, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilgetriebe über die geöffnete Koppelvorrichtung S_ab2 realisiert wird.
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Dadurch, dass bei der ersten Ausführungsvariante die Zahnradstufen des vierten Vorwärtsganges G4 und des sechsten Vorwärtsganges G6 jeweils einer Einfach-Radebene 6-2, 3-9 zugeordnet und somit frei anpassbar sind, ist die Getriebestufung der oberen Vorwärtsgänge G4 bis G7 besonders gut anpassbar. Dadurch, dass bei der zweiten Ausführungsvariante die Zahnradstufe des zweiten Vorwärtsganges G2 einer Einfach-Radebene 4-10 zugeordnet ist und der erste Vorwärtsgang G1 über die Zahnradstufe des zweiten Vorwärtsganges G2 gewunden wird, ist die Getriebestufung der unteren Vorwärtsgänge G1 bis G3 besser als bei der ersten Ausführungsvariante anpassbar.
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Aus der in 6 dargestellten Tabelle ist beispielhaft ein Schaltschema für die dritte Ausführungsvariante des Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes gemäß 5 gezeigt.
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Aus dem Schaltschema ergibt sich, dass der erste Vorwärtsgang G1 über die zweite Kupplung K2, über die aktivierte Koppelvorrichtung F und bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 sowie über das aktivierte beziehungsweise geschlossene Schaltelement I als Windungsgang schaltbar ist, dass der zweite Vorwärtsgang G2 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung F sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, dass der dritte Vorwärtsgang G3 über die zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung D sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, dass der vierte Vorwärtsgang G4 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung E sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, dass der fünfte Vorwärtsgang G5 über die zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung A sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, dass der sechste Vorwärtsgang G6 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung B sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, und dass der siebente Vorwärtsgang G7 über die zweite Kupplung K2, über die aktivierte Koppelvorrichtung B, über die aktivierte Koppelvorrichtung D und über die aktivierte Koppelvorrichtung F sowie bei geöffneter Koppelvorrichtung S_ab2 als Windungsgang schaltbar ist. Ferner ist ein Rückwärtsgang R1 über die zweite Kupplung K2, über die aktivierte Koppelvorrichtung C und bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 sowie über das aktivierte Schaltelement I als Windungsgang schaltbar ist, und dass ein weiterer Rückwärtsgang R4 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung C sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist. Darüber hinaus ist ein nächster Rückwärtsgang R2 über die zweite Kupplung K2 und über die aktivierte beziehungsweise geschlossener Koppelvorrichtung C als Windungsgang schaltbar, wenn ein zusätzliches Schaltelement K und die Koppelvorrichtung S_ab2 geschlossen sind. Ferner ist ein weiterer Rückwärtsgang R3 über die erste Kupplung K1, über die aktivierte Koppelvorrichtung A, über die aktivierte Koppelvorrichtung C, über die aktivierte Koppelvorrichtung D sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 als Windungsgang schaltbar, wenn eine zusätzliche Koppelvorrichtung S_ab1 geöffnet ist.
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Aus dem Schaltschema gemäß 6 ergibt sich im Einzelnen, dass beim ersten Vorwärtsgang G1 ausgehend von der zweiten Kupplung K2 die Zahnradstufen i_5, i_6 und i_2 verwendet werden, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilegetriebe durch das geschlossene Schaltelement I realisiert wird. Beim zweiten Vorwärtsgang G2 wird lediglich die Zahnradstufe i_2, beim dritten Vorwärtsgang G3 die Zahnradstufe i_3, beim vierten Vorwärtsgang G4 die Zahnradstufe i_4, beim fünften Vorwärtsgang G5 die Zahnradstufe i_5 und beim sechsten Vorwärtsgang G6 die Zahnradstufe i_6 verwendet. Im siebenten Vorwärtsgang G7 werden die Zahnradstufen i_3, i_2 und i_6 eingesetzt, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilgetriebe durch die geöffnete Koppelvorrichtung S_ab2 realisiert wird. Beim Rückwärtsgang R1 werden als Windungsgang lediglich die Zahnradstufen i_5, i_6 und i_R benutzt, wobei die beiden Teilgetriebe über das geschlossene Schaltelement bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 gekoppelt werden. Der weitere mögliche Rückwärtsgang R2 als Windungsgang verwendet ausgehend von der zweiten Kupplung K2 die Zahnradstufen i_3, i_4 und i_R, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilgetriebe durch das geschlossene Schaltelement K und die geschlossene Koppelvorrichtung S_ab2 realisiert wird, die dem Abtriebszahnrad 13 an der zweiten Vorgelegewelle w_v2 zugeordnet ist. Zudem werden bei einem nächsten Rückwärtsgang R3 als Windungsgang die Zahnradstufen i_R, i_5 und i_3 verwendet, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilgetriebe bei geöffneter Koppelvorrichtung S_ab1 und bei geschlossener Koppelvorrichtung. S_ab2 realisiert wird.
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Die dritte Ausführungsvariante realisiert ein lastschaltbares Siebengang-Getriebe, wobei sich dadurch, dass die Zahnradstufen des zweiten Vorwärtsganges G2 auf einer Vorgelegewelle mit den Zahnradstufen der Vorwärtsgänge G3 und G4 liegt, Vorteile bei der Verzahnungsauslegung und hinsichtlich der Wellenlagerung und der Wellenauslegung ergeben.
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Aus der in 8 dargestellten Tabelle ist beispielhaft ein Schaltschema für die vierte Ausführungsvariante des Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes gemäß 7 gezeigt.
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Aus dem Schaltschema ergibt sich, dass der erste Vorwärtsgang G1 über die zweite Kupplung K2, über die aktivierte Koppelvorrichtung C, über die aktivierte Koppelvorrichtung D und über die aktivierte Koppelvorrichtung F sowie bei geöffneter Koppelvorrichtung S_ab2 als Windungsgang schaltbar ist, dass der zweite Vorwärtsgang G2 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung C sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, dass der dritte Vorwärtsgang G3 über die zweite Kupplung K2 über die aktivierte Koppelvorrichtung D sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, dass der vierte Vorwärtsgang G4 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung F sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, dass der fünfte Vorwärtsgang G5 über die zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung A sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, dass der sechste Vorwärtsgang G6 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung E sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, und dass der siebente Vorwärtsgang G7 über die erste Kupplung K1, über die aktivierte Koppelvorrichtung A, über die aktivierte Koppelvorrichtung D und über die aktivierte Koppelvorrichtung F sowie bei geöffneter Koppelvorrichtung S_ab2 als Windungsgang schaltbar ist. Ferner kann ein Rückwärtsgang R1 über die zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung C sowie über das aktivierte Schaltelement I und bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 als Windungsgang geschaltet werden.
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Wenn bei der vierten Ausführungsvariante zusätzlich eine Koppelvorrichtung S_ab1 vorgesehen ist, in die an der ersten Vorgelegewelle w_v1 dem Abtriebszahnrad 12 zugeordnet ist, um dieses im geöffneten Zustand der Koppelvorrichtung S_ab1 von der ersten Vorgelegewelle w_v1 zu entkoppeln, kann ein Kriechgang C1 über eine erste Kupplung K1, über die geschlossene Koppelvorrichtung A, über die geschlossene Koppelvorrichtung C und über die geschlossene Koppelvorrichtung D sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 als Windungsgang geschaltet werden, wenn die zusätzliche Koppelvorrichtung S_ab1 geöffnet ist. Zudem kann ein Schnellgang O1 über die zweite Kupplung K2, über die geschlossene beziehungsweise aktivierte Koppelvorrichtung A, über die geschlossene Koppelvorrichtung C und über die aktivierte Koppelvorrichtung F sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 als Windungsgang geschaltet werden, wenn die zusätzliche Koppelvorrichtung S_ab1 geöffnet ist.
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Wenn bei der vierten Ausführungsvariante zusätzlich ein Schaltelement an der zweiten Vorgelegewelle w_v2 angeordnet ist, um das Losrad 8 mit dem Losrad 9 der zweiten Vorgelegewelle w_v2 im geschlossenen Zustand des Schaltelements K zum Koppeln der beiden Teilgetriebe drehfest zu verbinden, kann ein weiterer Schnellgang O2 über die erste Kupplung K1 und über die geschlossene Koppelvorrichtung A sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 als Windungsgang geschaltet werden, wenn das zusätzliche Schaltelement K geschlossen ist.
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Aus dem Schaltschema gemäß 8 ergibt sich im Einzelnen, dass beim ersten Vorwärtsgang G1 ausgehend von der zweiten Kupplung K2 die Zahnradstufen i_3, i_4 und i_2 verwendet werden, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilegetriebe bei geöffneter Koppelvorrichtung S_ab2 realisiert wird. Beim zweiten Vorwärtsgang G2 wird lediglich die Zahnradstufe i_2, beim dritten Vorwärtsgang G3 die Zahnradstufe i_3, beim vierten Vorwärtsgang G4 die Zahnradstufe i_4, beim fünften Vorwärtsgang G5 die Zahnradstufe i_5 und beim sechsten Vorwärtsgang G6 die Zahnradstufe i_6 verwendet. Im siebenten Vorwärtsgang G7 werden als Windungsgang die Zahnradstufen i_4, i_3 und i_5 eingesetzt, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilgetriebe durch die geöffnete Koppelvorrichtung S_ab2 realisiert wird. Beim Rückwärtsgang R1 werden als Windungsgang lediglich die Zahnradstufen i_5, i_R und i_2 benutzt, wobei die beiden Teilgetriebe über das geschlossene Schaltelement I bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 gekoppelt werden. Bei dem Kriechgang C1 werden als Windungsgang die Zahnradstufen i_2, i_5 und i_3 verwendet, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilgetriebe durch die geöffnete Koppelvorrichtung S_ab1 realisiert wird. Zudem werden bei dem Schnellgang O1 als Windungsgang die Zahnradstufen i_5, i_2 und i_4 verwendet, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilgetriebe durch die geöffnete Koppelvorrichtung S_ab1 realisiert wird. Schließlich wird der weitere Schnellgang O2 durch die Benutzung der Zahnradstufen i_6, i_3 und i_5 als Windungsgang durch die Verwendung des geschlossenen Schaltelements K bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 realisiert.
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Dadurch, dass bei der vierten Ausführungsvariante die Zahnradstufen des zweiten Vorwärtsganges G2 und des vierten Vorwärtsganges G4 jeweils einer Einfach-Radebene 7-3, 4-10 zugeordnet sind und der erste Vorwärtsgang u. a. über die Zahnradstufen i_2 und i_4 und der siebente Vorwärtsgang G7 über die Zahnradstufe i_4 gewunden werden, ist die Getriebestufung besonders gut anpassbar. Außerdem werden auf der ersten Vorgelegewelle w_v1 nur drei Schaltstellen benötigt.
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Aus der in 10 dargestellten Tabelle ist beispielhaft ein Schaltschema für die fünfte Ausführungsvariante des Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes gemäß 9 gezeigt.
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Aus dem Schaltschema ergibt sich, dass der erste Vorwärtsgang G1 über die zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung F sowie über das aktivierte Schaltelement I bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 als Windungsgang schaltbar ist, dass der zweite Vorwärtsgang G2 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung F sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, dass der dritter Vorwärtsgang G3 über die zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung D sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, dass der vierte Vorwärtsgang G4 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung C sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, dass der fünfte Vorwärtsgang G5 über die zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung A sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, dass der sechste Vorwärtsgang G6 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung B sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar ist, und dass der siebente Vorwärtsgang G7 über die erste Kupplung K1, über die aktivierte Koppelvorrichtung B, über die aktivierte Koppelvorrichtung D und über die aktivierte Koppelvorrichtung F sowie bei geöffneter Koppelvorrichtung S_ab2 als Windungsgang schaltbar ist. Ferner ist ein Rückwärtsgang R1 über die erste Kupplung K1 und über die aktivierte Koppelvorrichtung E sowie bei geschlossener Koppelvorrichtung S_ab2 schaltbar und ein weiterer Rückwärtsgang R2 ist über die zweite Kupplung K2 und über die aktivierte Koppelvorrichtung E sowie über das aktivierte beziehungsweise geschlossene Schaltelement I als Windungsgang schaltbar.
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Aus dem Schaltschema gemäß 10 ergibt sich im Einzelnen, dass beim ersten Vorwärtsgang G1 als Windungsgang ausgehend von der zweiten Kupplung K2 die Zahnradstufen i_5, i_6 und i_2 verwendet werden, wobei die beiden Teilegetriebe über das geschlossene Schaltelement I gekoppelt werden. Beim zweiten Vorwärtsgang G2 wird lediglich die Zahnradstufe i_2, beim dritten Vorwärtsgang G3 die Zahnradstufe i_3, beim vierten Vorwärtsgang G4 die Zahnradstufe i_4, beim fünften Vorwärtsgang G5 die Zahnradstufe i_5 und beim sechsten Vorwärtsgang G6 die Zahnradstufe i_6 verwendet. Im siebenten Vorwärtsgang G7 werden als Windungsgang die Zahnradstufen i_3, i_2 und i_6 eingesetzt, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilgetriebe durch die geöffnete Koppelvorrichtung S_ab2 realisiert wird. Beim Rückwärtsgang R1 wird lediglich die Zahnradstufe i_R benutzt, wobei ein weiterer Rückwärtsgang R2 als Windungsgang die Zahnradstufen i_5, i_6 und i_R verwendet, wobei die Möglichkeit der Koppelung der beiden Teilgetriebe über das geschlossene Schaltelement I realisiert wird.
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Bei der fünften Ausführungsvariante wird ein lastschaltbare Siebengang-Getriebe realisiert, bei dem, dadurch dass die Zahnradstufe des sechsten Vorwärtsganges G6 einer Einfach-Radebene 6-2 zugeordnet ist, der erste Vorwärtsgang G1 über die Zahnradstufen i_5, i_6 und i_2 und der siebente Vorwärtsgang G7 über die Zahnradstufen i_3, i_2 und i_6 gewunden werden, eine geometrische Getriebestufung besonders gut erreichbar ist.
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Zusammenfassend ergibt sich bei der ersten Ausführungsvariante gemäß 1 und 2, dass an der ersten Radebene als Doppel-Radebene 5-8 das Losrad 5 für drei Vorwärtsgänge G1, G3, C1 sowie für einen Rückwärtsgang R2 und das Losrad 8 für drei Vorwärtsgänge G5, G7, C1 sowie für einen Rückwärtsgang R3 verwendet werden können. An der zweiten Radebene als Einfach-Radebene 6-2 kann das Losrad 6 für drei Vorwärtsgänge G1, G4, G7 und für einen Rückwärtsgang R4 benutzt werden. Zudem kann an der dritten Radebene als Einfach-Radebene 3-9 das Losrad 9 für einen Vorwärtsgang G6 und einen Rückwärtsgang R3 verwendet werden. Schließlich können an der vierten Radebene als Doppel-Radebene 7-10 das Losrad 7 nur für die Rückwärtsgängen R1, R2, R3 und das Losrad 10 für vier Vorwärtsgänge G1, G2, G7, C1 verwendet werden.
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Die zweite Ausführungsvariante gemäß 3 und 4 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsvariante hinsichtlich der Benutzung der verschiedenen Losräder lediglich dadurch, dass die zweite Radebene eine Doppel-Radebene 6-9 und die vierte Radebene einer Einfach-Radebene 4-10 sind.
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Bei der dritten Ausführungsvariante gemäß 5 und 6 ergibt sich zusammenfassend, dass an der ersten Radebene als Doppel-Radebene 5-8 das Losrad 5 für zwei Vorwärtsgänge G1, G5 sowie für zwei Rückwärtsgänge R1, R3 und das Losrad 8 für zwei Vorwärtsgänge G3, G7 sowie für zwei Rückwärtsgänge R2, R3 verwendet werden können. An der zweiten Radebene als Doppel-Radebene 6-9 können das Losrad 6 für drei Vorwärtsgänge G1, G6, G7 sowie für einen Rückwärtsgang R1 und das Losrad 9 für einen Vorwärtsgang G4 sowie einen Rückwärtsgang R2 benutzt werden. Zudem kann an der dritten Radebene als Einfach-Radebene 7-3 das Losrad 7 für vier Rückwärtsgänge R1, R2, R3, R4 verwendet werden. Schließlich kann an der vierten Radebene als Einfach-Radebene 4-10 das Losrad 10 für drei Vorwärtsgänge G1, G2, G7 verwendet werden.
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Bei der vierten Ausführungsvariante gemäß 7 und 8 ergibt sich zusammenfassend, dass an der ersten Radebene als Doppel-Radebene 5-8 das Losrad 5 für fünf Vorwärtsgänge G5, G7, C1, O1, O2 sowie für einen Rückwärtsgang R1 und das Losrad 8 für fünf Vorwärtsgänge G1, G3, G7, C1, O2 verwendet werden können. An der zweiten Radebene als Doppel-Radebene 6-9 können das Losrad 6 für einen Rückwärtsgang R1 und das Losrad 9 für einen Vorwärtsgang G6, O2 benutzt werden. Zudem kann an der dritten Radebene als Einfach-Radebene 7-3 das Losrad 7 für vier Vorwärtsgänge G1, G2, C1, O1 sowie für einen Rückwärtsgang R1 verwendet werden. Schließlich kann an der vierten Radebene als Einfach-Radebene 4-10 das Losrad 10 für vier Vorwärtsgänge G1, G4, G7, O1 verwendet werden.
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Zusammenfassend ergibt sich bei der fünften Ausführungsvariante gemäß 9 und 10, dass an der ersten Radebene als Doppel-Radebene 5-8 das Losrad 5 für zwei Vorwärtsgänge G1, G5 sowie für einen Rückwärtsgang R2 und das Losrad 8 für zwei Vorwärtsgänge G3, G7 verwendet werden können. An der zweiten Radebene als Einfach-Radebene 6-2 kann das Losrad 6 für drei Vorwärtsgänge G1, G6, G7 sowie für einen Rückwärtsgang R2 benutzt werden. Zudem kann an der dritten Radebene als Einfach-Radebene 3-9 das Losrad 9 für zwei Rückwärtsgänge R1, R2 verwendet werden. Schließlich können an der vierten Radebene als Doppel-Radebene 7-10 das Losrad 7 für einen Vorwärtsgang G4 und das Losrad 10 für drei Vorwärtsgänge G1, G2, G7 verwendet werden.
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Bei sämtlichen Ausführungsvarianten des Doppelkupplungsgetriebes sind aufgrund dieser vorgesehenen Mehrfachnutzungen einzelner Losräder weniger Radebenen und somit weniger Bauteile bei gleich bleibender Gangzahl erforderlich, so dass eine vorteilhafte Bauraum- und Kosteneinsparung bewirkt wird.
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Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsvariante bedeutet die Ziffer ”1” in einem Feld der jeweiligen Tabelle der Schaltschemen, dass die zugeordnete Kupplung K1, K2, bzw. die zugeordnete Koppelvorrichtung A, B, C, D, E, F bzw. das zugeordnete Schaltelement K, I jeweils geschlossen ist. Dagegen bedeutet ein freies Feld in der jeweiligen Tabelle der Schaltschemen, dass die zugeordnete Kupplung K1, K2, bzw. die zugeordnete Koppelvorrichtung A, B, C, D, E, F bzw. das zugeordnete Schaltelement K, I jeweils geöffnet ist.
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Für die einem Abtriebszahnrad 12 beziehungsweise 13 zugeordnete Koppelvorrichtung S_ab1 beziehungsweise S_ab2 gilt abweichend zu den vorher genannten Regeln, dass bei einem leeren Feld in der jeweiligen Tabelle der Schaltschemen die Koppelvorrichtung S_ab1 beziehungsweise S_ab2 geöffnet sein muss, aber dass bei einem Feld mit der Ziffer ”1” abhängig vom Gang bei einer ersten Gruppe von Gängen das Koppelelement S_ab1 beziehungsweise S_ab2 geschlossen sein muss und bei einer zweiten Gruppe von Gängen das Koppelelement S_ab1 beziehungsweise S_ab2 sowohl offen als auch geschlossen sein kann. Weiterhin besteht in vielen Fällen die Möglichkeit, weitere Koppel- oder Schaltelemente einzulegen, ohne den Kraftfluss zu beeinflussen. Hierdurch kann eine Gangvorwahl ermöglicht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Festrad der zweiten Getriebeeingangswelle
- 2
- Festrad die ersten Getriebeeingangswelle
- 3
- Festrad der ersten Getriebeeingangswelle
- 4
- Festrad der ersten Getriebeeingangswelle
- 5
- Losrad der ersten Vorgelegewelle
- 6
- Losrad der ersten Vorgelegewelle
- 7
- Losrad der ersten Vorgelegewelle
- 8
- Losrad der zweiten Vorgelegewelle
- 9
- Losrad der zweiten Vorgelegewelle
- 10
- Losrad der zweiten Vorgelegewelle
- K1
- erste Kupplung
- K2
- zweite Kupplung
- w_an
- Antriebswelle
- w_ab
- Abtriebswelle
- w_v1
- erste Vorgelegewelle
- w_v2
- zweite Vorgelegewelle
- A
- Koppelvorrichtung
- B
- Koppelvorrichtung
- C
- Koppelvorrichtung
- D
- Koppelvorrichtung
- E
- Koppelvorrichtung
- F
- Koppelvorrichtung
- i_1
- Zahnradstufe erster Vorwärtsgang
- i_2
- Zahnradstufe zweiter Vorwärtsgang
- i_3
- Zahnradstufe dritter Vorwärtsgang
- i_4
- Zahnradstufe vierter Vorwärtsgang
- i_5
- Zahnradstufe fünfter Vorwärtsgang
- i_6
- Zahnradstufe sechster Vorwärtsgang
- G1
- erster Vorwärtsgang
- G2
- zweiter Vorwärtsgang
- G3
- dritter Vorwärtsgang
- G4
- vierter Vorwärtsgang
- G5
- fünfter Vorwärtsgang
- G6
- sechster Vorwärtsgang
- G7
- siebenter Vorwärtsgang
- C1
- Kriechgang
- O1
- Schnellgang
- R1
- Rückwärtsgang
- R2
- Rückwärtsgang
- R3
- Rückwärtsgang
- w_zw
- Zwischenwelle
- ZR
- Zwischenrad
- 11
- Festrad der Abtriebswelle
- 12
- Abtriebszahnrad der ersten Vorgelegewelle
- 13
- Abtriebszahnrad der zweiten Vorgelegewelle
- 14
- Torsionsschwingungsdämpfer
- ZS
- verwendete Zahnradstufe
- S_ab1
- Koppelvorrichtung optional
- S_ab2
- Koppelvorrichtung
- K
- Schaltelement optional
- I
- Schaltelement
